浮头式换热器设计说明书

浮头式换热器设计说明书
摘要
本设计说明书是关于浮头式换热器的设计，主要是进行了换热器的工艺计算、换热器的结构和强度设计。

设计的前半部分是工艺计算部分，主要是根据给定的设计条件估算换热面积，从而进行换热器的选型，校核传热系数，计算出实际的换热面积，最后进行压力降和壁温的计算。

设计的后半部分则是关于结构和强度的设计，主要是根据已经选定的换热器型式进行设备内各零部件（如接管、折流板、定距管、钩圈、管箱等）的设计，包括：材料的选择、具体尺寸确定、确定具体位置、管板厚度的计算、浮头盖和浮头法兰厚度的计算、开孔补强计算等。

关于浮头式换热器设计的各个环节，设计说明书中都有详细的说明。

浮头式换热器：其结构如图2所示。

管子一端固定在一块固定管板上，管板夹持在壳体法兰与管箱法兰之间，用螺栓连接；管子另一端固定在浮头管板上，浮头管板夹持在用螺柱连接的浮头盖与钩圈之间，形成可在壳体内自由移动的浮头，故当管束与壳体受热伸长时，两者互不牵制，因而不会产生温差应力。

浮头部分是由浮头管板，钩圈与浮头端盖组成的可拆联接，因此可以容易抽出管束，故管内管外都能进行清洗，也便于检修。

由上述特点可知，浮头式换热器多用于温度波动和温差大的场合，尽管与固定管板式换热器相比其结构更复杂、造价更高。

1.1设计任务
根据给定的工艺设计条件，此设计为无相变热、冷流体间换热的浮头式换热器设计任务。

1.2总体设计
①确定结构形式。

由于介质换热温差较大，因此选用浮头式换热器。

②合理安排流程。

安排冷的污水走壳程，处理过的热清水走管程。

1.3热工计算
①原始数据
○2定性温度与物性参数
○3物料与热量恒算
○4有效平均温差
○5初算传热面积
○6换热器结构设计
○7管程传热与压降
○8壳程传热与压降
结构设计与强度设计
1)换热流程设计：采用壳程为单程、管程为单程的结构型式.
2)换热管及其排列方式:采用的无缝钢管，材料为2520钢，热管排列方式为三角形排列，如图所示，共101根。

另外6根拉杆,共排列107根。

3)折流板：采用通用的单弓形折流板，材料为2520钢，板厚6mm,板数10块。

4)拉杆：采用2520钢, Φ16 mm,共6根。

5)筒体：材料采用2520钢，筒体内径272 mm，厚度8mm。

6)封头：采用标准椭圆形封头，材料采用2520钢。

取DN=272mm,厚度8mm.
7)法兰：甲型。

垫片种类。

非金属轻垫片，石棉橡胶板
法兰材料：板材2520钢
螺栓材料：2520钢
螺母材料：2520钢
筒体法兰
选用甲型平焊法兰JB4701-92，密封面选用平密封面
JB4701-1992 法兰PⅡ 219-16M
管程和壳程进出口接管法兰
选用带颈平焊钢制管法兰
8)管板：采用固定式管板，其厚度可以按照GB151《管壳式换热器》标准进行设计
9)支座：
型式：重型 BV
安装形式，固定式，代号S
材料：Q235-A．F
结构特征，包角120o，弯制，单筋，不带垫板
标记：JB/T 4712-1992 鞍座 BV400-S。